Geri Dön

Study of acoustic streaming generated in microcapilaries for fluid manipulation in microfluidics

Mikroakışkanlarda sıvı manipülasyonu için mikrokapilerlerde üretilen akustik akışın incelenmesi

  1. Tez No: 703843
  2. Yazar: ZEYNEP ASLAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM ÖZÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 86

Özet

Çip üzerinde numune işleme ve analizi, çok çeşitli tarama ve teşhis protokolleri için hızla gelişmekte olsada, mikroakışkan platformlarda verimli ve güvenilir sıvı manipülasyonu, düşük kaynak ayarları için taşınabilir ve erişilebilir olarak düşünülmesi için hala daha fazla geliştirme gerektirmektedir. Bu çalışmada, üç boyutlu (3D) baskı ve akustik akışkanlara dayalı son derece basit bir mikroakışkan pompalama ve karıştırma cihazı sunulmuştur. Cihazın üretimi yalnızca 3D baskılı adaptörler, dikdörtgen cam kapiler, epoksi ve piezoelektrik dönüştürücü gerektirir. Pompalama mekanizması, kapiler içinde oluşturulan akustik akış modellerinin esnekliğine ve karmaşıklığına dayanır. Cihazın karakterizasyonu, çip üzerinde numune işleme ve analiz için uygun, kontrol edilebilir ve sürekli akış hızları sağlar. Bu tezin temel hipotezi, akustik titreşimlerle cam kapilerlerde oluşturulacak akışkan girdaplarının mikrokanallarda kontrollü akışkan manipülasyonu için kullanılabileceğidir. Mikroakışkan uygulamalarda sıvı akışlarının hassas kontrolü, lab-on-a-chip ve point-of-care tanılamalarındaki çeşitli uygulamalar için çok önemlidir. Bu yeteneği sağlamak için kullanılan standart tezgah üstü ekipmanlar, şırınga pompalarıdır. Ancak bu sistemlerin yüksek maliyeti, kaynakları düşük laboratuvarlarda kullanılabilirliğini sınırlandırmaktadır. 3D baskı kullanılarak üretilip birleştirilebilen çeşitli açık kaynaklı alternatif şırınga pompası sistemleri bulunmaktadır, ancak bunlar mikroakışkan uygulamalar için gerekli olan çok yönlü kontrol ve akış hızı karakterizasyonundan yoksundur. Bu çalışma kapsamında açık kaynaklı çok kanallı bir şırınga pompasını kontrol edilebilmesi için basit ve uygun maliyetli bir yaklaşım ile tasarım ve üretim amaçlanmıştır. Bu çalışmada, eşzamanlı ve ayarlanabilir akış kontrolü ve farklı şırınga hacimleri için hacim akış hızlarının ayrıntılı karakterizasyonu da sağlanacaktır.

Özet (Çeviri)

While sample processing and analysis on a chip is rapidly evolving for a variety of disease scanning and diagnostic related protocols, effective and robust fluid behavior control in miniaturized fluidic platforms requires more advancements to be portable and available for the use of researchers in low resources. In this thesis, we show a very basic microfluidic fluid control system for directing flows and generating mass transport to mix two laminar liquids based on activated glass tubes and three-dimensional printing. Production of the system includes only PLA adapters fabricated in a 3D printer, glass tube capillaries with rectangular side sections, rapid working epoxy, and a transducer as the acoustic field source. The liquid pumping and laminar flow mixing action of the system depend on the highly rich complexity of the acoustic flow patterns produced within the capillary. The analysis of the acoustic system reveals an adjustable and continuous direction selectable flow suitable for sample manipulation and analysis in chip based applications. The basic hypothesis of this thesis is that fluid vortexes to be created in glass capillaries with acoustic vibrations can be used for controlled fluid manipulation in microchannels. Precise control of fluid flows in microfluidic applications is crucial for different lab-on-a-chip applications. Standard bench-top equipments for providing this capability are syringe pumps. However, the high cost of these systems limits their availability in low resourced laboratories. There are various open-sourced alternative syringe pump systems that can be fabricated and assembled using 3D printing, but they lack versatile control and flow rate characterization that are required for microfluidic applications. We aim to design and fabricate a simple and cost-effective approach to control an open-source multi-channel syringe pump. Simultaneous and adjustable flow control and detailed characterization of the volume flow rates for differnt syringe volumes will also be achieved in this study.

Benzer Tezler

  1. Hibrit güdümlü mikromotorlar

    Hybrid driven micromotors

    GAMZE ÇELİK ÇOĞAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaSüleyman Demirel Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEGÜL ÖKSÜZ

    PROF. DR. VENKAT R. BHETHANABOTLA

  2. Savaş gemilerinin pervane kaynaklı gürültü karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle incelenmesi

    Prediction of propeller noise of surface ships and submarines by using computational fluid dynamics methods

    MÜNİR CANSIN ÖZDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN KORKUT

  3. AVO analizi ile deniz tabanının modellenmesi

    Modelling of the sea floor by AVO analysis

    NESLİHAN OCAKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMİN DEMİRBAĞ

  4. Akustik özellikler kullanan müzik öneri sistemi

    Music recommendation system using acoustic features

    AHMET ELBİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİZAMETTİN AYDIN

  5. Scour and flow around pile supported wharf under waves

    Dalga etkisi altında kazık ve palplanş çevresinde akım ve oyulma

    DİLA DEMİRAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEVKET ÇOKGÖR